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Vollmer: KIS Köln EMITEC ( Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH) Seite 7
Abgasgrenzwerte und Stand der Technik
Mit den heutigen Katalysatoren können die schädlichen Bestandteile
aus den Abgasen der Fahrzeuge bereits um über 90% verringert
werden. In den Industrieländern werden aber zunehmend strengere
Grenzwerte für Schadstoffe in Autoabgasen festgelegt. Angestrebt
wird, daß zukünftige Motor- und Abgassysteme eines Tages
auf dem Niveau von Elektrofahrzeugen liegen. Dieses ehrgeizige
Ziel ist aber mit dem heutigen Stand der Motor- und Abgastechnik
noch nicht erreichbar. Aus diesem Grunde erforschen
Katalysatorhersteller wie die Emitec ständig neue Methoden, um
die Effizienz der von ihnen produzierten Katalysatoren zu verbessern.
Abgastests zeigen ein wichtiges Problem auf - Die Betriebstemperatur
des Katalysators
Abgasmessungen sind aufwendig und teuer. Ein Testwagen absolviert
dazu auf einem Rollenprüfstand ein genau festgelegtes
Katalysatortechnik der Zukunft
Forschungsansätze zu Verbesserungen in der Katalysatortechnik
Die rechtsstehende Grafik zeigt die Werte für den
Ausstoß von Kohlenwasserstoffen dreier Fahrzeuge
mit unterschiedlichen Abgasanlagen. Die Messungen
erstrecken sich über einen Zeitraum von etwas
mehr als 20 Minuten. Es handelt sich zu jeder
Meßphase um aufaddierte (kumulierte) Werte für die
Kohlenwasserstoff-Emission. Gemessen wurde die
Kohlenwasserstoffemission bei Verwendung von
zwei baugleichen Katalysatoren, die in unterschiedlicher
Entfernung vom Motor installiert wurden.
Gleichzeitig hat man eine Messung mit einer Auspuffanlage
ohne Katalysator durchgeführt.
Schematische Darstellung einer motornahen und einer
motorfernen (Katalysator am Unterboden)
Katalysatoranlage.
Aufgaben:
Katalysator
1. Beschreiben Sie die drei Phasen der Kohlenwasserstoffemission
für eine Abgasanlage mit Katalysator, wie sie in der
Grafik dargestellt werden.
Beantworten Sie dazu folgende Fragen:
- Wie unterscheidet sich die Wirkung einer Abgasanlage mit
Katalysator von der ohne Katalysator?
- In welcher Phase ist die Wirksamkeit des Katalysators am
größten?
- Wie läßt sich die unterschiedliche Wirksamkeit des
Katalysators in den verschiedenen Phasen erklären?
Kopiervorlage 61
Fahrprogramm, das auf die Sekunde genau eingehalten werden
muß. Es handelt sich um die Simulation des Durchschnittsalltags
eines Autos. In rund 20 Minuten fährt das Probefahrzeug
etwa 11 Kilometer weit.
Die Ergebnisse der Abgastests zeigen, daß die ersten 60 Sekunden
über den Erfolg entscheiden: Der Großteil der Schadstoffe
wird in dieser ersten Betriebsphase ausgestoßen, weil
die meisten der zur Zeit gängigen Katalysatormodelle die benötigte
Beriebstemperatur von 200 - 300 °C zeitverzögert erreicht.
Erst bei dieser Temperatur ist aber ein Katalysator wirksam.
Die Grafik unten zeigt den Verlauf der Kohlenwasserstoff-Emissionen
verschiedener Fahrzeuge mit zunehmender
Fahrzeit. Die Messungen deuten einen wichtigen Schwerpunkt
bei der Erforschung verbesserter Katalysatoranlagen an:
2. Vergleichen Sie die Emissionswerte für eine Abgasanlage
mit einem Katalysator am Unterboden (motorfern) mit der
einer motornahen Anordnung des Katalysators.
- Begründen Sie die Meßergebnisse
3. Machen Sie auf der Basis der gewonnenen Erkenntnisse
Verbesserungsvorschläge für eine Abgasanlage, mit der
eine Verminderung des Schadstoffausstoßes erzielt werden
kann.
4. Diskutieren Sie die Umweltverträglichkeit von Elektrofahrzeugen
im Vergleich zu den für die Zukunft angestrebten
sogenannten „Null-Emissions-Fahrzeugen“.